Galvánelem.
Galvánelem. Az első- és másodrendü vezetőknek minden oly kombinációja, mely alkalmas arra, hogy zárt körben hosszabb ideig tartó elektromos áramot adjon. Több G.-nek összakapcsolása által galván-telepet nyerünk. A galván-lánc elnevezést majd a G.-re, majd a galván-telepre alkalmazzák.
1. ábra. Volta-féle oszlop.
A legrégibb G., mely a galván-telep eredeti alakjának, a Volta-féle oszlopnak (1. ábra) alkotó része, egy köralaku cink- és egy rézlemezből állott, mely közé kénsavval savított vizbe mártott posztódarabot helyeztek. Az ilyen elemekből összeállított oszlop és annak praktikusabb kezelhetősége céljából eszközölt módosításai, melyek lényegileg abban állottak, hogy a nevezett két fém savas vizzel töltött poharakba állíttatott, kezdetben erős, de gyorsan apadó áramot ad, mely bizonyos alacsony fokon hosszabb időre megállapodik, de végre teljesen megszünik. Ezen apadásnak oka a polarizáció az elemben magában, azaz az elemet alkotó anyagoknak az elektromos áram tartama alatt végbemenő kémiai változása, melynél fogva a sav felbomlik s a negativ elektródon - a rezen - hidrogén kiválik, mely ezen elektródnak felszinét ugy megváltoztatja, hogy az az eredeti árammal ellenirányu - tehát azt gyengítő - áramot indít. Ehhez járul még, hogy a pozitiv elektród - a cink - a savban kémiailag oldódik és az oldatból az áram hatása folytán a negativ elektródra cink is lerakódik, mi az áramnak teljes megszünését okozza.
2. ábra. Daniell-elem.
A galván-áram állandóvá válik, ha sikerül a polarizációt az elemben megakadályozni. Ez az u. n. állandó hatásu vagy röviden állandó elemekben különböző módon és mértékben éretett el. A Daniell-féle elemben (2. ábra) az elektródok ugyanazok, mint a Volta-félében, de minegyik külön folyadékban áll, a cink higított kénsavban, a réz szaturált kénsavas-rézoldatban. A két folyadékot likacsos agyagedény választja el egymástól, miáltal azok keveredése késleltetik, de miután a likacsos agyagedénybe mindkét oldalról beszivároghatnak, abban érintkeznek és ugy az elektromosság átáramlása nincsen megakadályozva. Az áram tartama alatt a pozitiv elektród (a cink) a kénsavban kémiailag oldódik, de ezen oldás szükséges, hogy az elektromosság, áramlása folytonosan végbe mehessen, a negativ elektródon (a rezen) hidrogén helyett a kénsavas rézoldatból réz válik ki és igy a polarizáció és ezáltal a gyengítő ellenáram elmarad. Ha tehát a cinklemez elég erős és ha arról gondoskodva van, hogy a kénsavas rézoldat mindig szaturálva legyen, akkor az áram sokáig állandó marad. A Grove és a Bunsen-féle állandó elemekben szintén kétféle folyadékot használnak, melyeket egymástól likacsos agyagedénynyel választanak el. Mindkettőben a pozitiv elektród cink, az azt körülvevő folyadék higított kénsav. A negativ elektród a Grove-féle elemben platina, a Bunsen-félében szén, mindakettő koncentrált salétromsavban. Mindakét elemben a depolarizáció salétromsavval történik, mely a negativ elektródon kiváló hidrogént vizzé oxidálja. Az ezen vegyi folyamat alatt a salétromsavból fejlődő kellemetlen alsalétromsav-gőzök ezen különben erős hatásu elemeknek hátrányát képezik. Hasonlóképen kétféle folyadékot használnak a Meidinger-féle elemben. A pozitiv eletród cink keserüsó oldatban, a negativ elektród réz-, rézgálic- (kénsavas réz-) oldatban. A réz az edény alján van, a kénsavas rézoldat nagyobb fajsulyu mint a keserüsó-oldat, minélfogva a két folyadék likacsos válaszfal nélkül is egymástól elválasztva marad. A rézgálicoldat, ugy mint a Daniell-féle elemben, depolarizálóan hat, s hogy az oldat mindig telítve maradjon a Meidinger-féle elem egyik alakjában, az u. n. ballon-elemben (3. ábra) szájával a rézgálicoldatba leérő palack van alkalmazva, mely rézgálic-jegeceket tartalmaz, melyek az elhasznált anyag pótlására szolgálnak. Igen előnyösen és gyakran használják, különösen ha nem folytonosan zárt áram szükséges, a Leclanché-féle elemet. Ebben a pozitiv elektród cink a negativ barnakővel (pyrolusit) körülvett szén. Csak egy folyadék van, telített klórammonium- (szalamia-só) oldat.
3. ábra. Ballon-elem.
A felsorolt elemek mindegyikében a cinket amalgamálva használják. Ennek célja az, hogy a cink oldása csak az elektromos folyamattal járó - tehát elkerülhetetlenül szükséges mértékben, nem pedig még direkt kémiai behatás folytán - p. nyitott áramnál is - történjék. Az u. n. száraz elemekben, melyeknek mintájául a Zamboni-féle oszlop volna tekinthető, a másodrendü vezető vagy vezetők többé-kevésbbé szilárd alakban alkalmaztatnak, hogy könnyebben szállíthatók legyenek. Ilyen a Skriwanoff-féle száraz elem, mely szénből, efölött egy 10 r. ammoniumhiganyklorid, 3 r. konyhasó, 1/4 r. ezüstklorid-zinkloridból álló pasztából, efölött aszbeszt v. itatós papir, végre egy cinklemezből áll. A legtöbb nedves elem különben száraz elemmé alakítható át, ha benne a folyadékot aszbeszt v. celluloze által felsziva az elsőrendü vezetők közé iktatjuk.
A figyelem ujabban megint az először Grove által szerkesztett gáz-elemek felé irányul. Grove gázeleme állott két platin-lemezből, melyek egyike hidrogénnel, másika oxigénnel töltött csőben állott és melyek alsó végeikkel egy higított kénsavat tartalmazó közös edénybe értek. Rayleigh gázelemében platin-elektródok azáltal válnak elektrom-indítóvá, hogy az egyik levegővel, a másik hidrogénárammal érintkezik. A Woodhouse és Rawson-féle gázelem ellenben a klórgáz által nem amalgamált cinkre gyakorolt hatásán alapszik. A negativ elektród ezen elemben retortaszén, a pozitiv cink, mind a kettő tiszta vizben áll, egymástól likacsos agyagedény által elválasztva. A klórgáz egy tartóból a légmentesen elzárt elemek egyikéből a másikba a telepen végigáramlik. A képződő cinkkloridot egy csövön át elvezetik. Az elem erős hatásu és igen állandó.
